JP6268077B2

JP6268077B2 - Gas sensor

Info

Publication number: JP6268077B2
Application number: JP2014237392A
Authority: JP
Inventors: 誠久米; 健弘大場
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2034-11-25
Also published as: JP2016099268A

Description

本発明は、ガスセンサの技術に関する。 The present invention relates to a gas sensor technology.

自動車エンジンなどの内燃機関の排気通路に取り付けられ、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）や酸素等の特定ガスの濃度に応じて出力が変化する検出素子を備えたガスセンサが知られている（例えば、特許文献１）。検出素子は、固体電解質体に一対の電極を設けたセルを少なくとも１つ以上有する構成をなし、特定ガスの濃度に応じてセルから出力される出力信号に基づき特定ガスの濃度を測定する。 A gas sensor is known that includes a detection element that is attached to an exhaust passage of an internal combustion engine such as an automobile engine and whose output changes depending on the concentration of a specific gas such as NOx (nitrogen oxide) or oxygen in the exhaust gas ( For example, Patent Document 1). The detection element has a configuration including at least one cell in which a pair of electrodes is provided on a solid electrolyte body, and measures the concentration of the specific gas based on an output signal output from the cell according to the concentration of the specific gas.

この検出素子は、ガスセンサを排気管に取り付けるための主体金具に保持される。また、検出素子の後端部側は主体金具よりも後方に突出され、主体金具の後端側に取り付けられる外筒によって取り囲まれる。検出素子の後端部には、出力を取り出すための複数の電極パッドが設けられており、電極パッドは、リード線と端子金具とを介して外部回路と電気的に接続される。外筒内にはさらに、絶縁セラミックからなるセパレータが配置される。複数の端子金具はセパレータの内部に収容され、互いに非接触の状態で維持される。 This detection element is held by a metal shell for attaching the gas sensor to the exhaust pipe. Further, the rear end portion side of the detection element protrudes rearward from the metal shell, and is surrounded by an outer cylinder attached to the rear end side of the metal shell. A plurality of electrode pads for taking out an output are provided at the rear end of the detection element, and the electrode pads are electrically connected to an external circuit through lead wires and terminal fittings. A separator made of an insulating ceramic is further disposed in the outer cylinder. The plurality of terminal fittings are accommodated inside the separator and are maintained in a non-contact state.

さらに、セパレータと外筒との間には、自身の内部にセパレータを保持する筒状の保持部材が配置される。保持部材は、セパレータの外側面を取り囲む筒部と、筒部よりも後端側に位置し、周方向に間隔をあけて配置された複数の支持部と、複数の支持部の間に配置された内側延出部とを有する。複数の支持部は、セパレータに当接することでセパレータを軸線方向に支持する。詳細には、複数の支持部は、セパレータが軸線方向の先端側に移動することを規制している。また内側延出部は、セパレータの外側面と当接することで径方向にセパレータを挟持する。 Furthermore, a cylindrical holding member that holds the separator is disposed between the separator and the outer cylinder. The holding member is disposed between the cylindrical portion that surrounds the outer surface of the separator, the plurality of support portions that are positioned on the rear end side with respect to the cylindrical portion, and are spaced apart in the circumferential direction, and the plurality of support portions. And an inner extension. The plurality of support portions support the separator in the axial direction by contacting the separator. Specifically, the plurality of support portions regulate the movement of the separator toward the distal end side in the axial direction. Further, the inner extension portion holds the separator in the radial direction by contacting the outer surface of the separator.

特開２０１２−２２５７３７号公報JP 2012-225737 A

しかしながら、従来の保持部材では、複数の支持部がセパレータから力を受けることで、保持部材のうち例えば複数の支持部やその近傍部位が変形する場合があった。これにより、セパレータのガスセンサ内における軸線方向の位置が変位する場合があった。その結果、電極パッドと端子金具との電気的接続の信頼性が低下するおそれがあった。 However, in the conventional holding member, when the plurality of support portions receive force from the separator, for example, the plurality of support portions and the vicinity thereof in the holding member may be deformed. As a result, the axial position of the separator in the gas sensor may be displaced. As a result, the reliability of the electrical connection between the electrode pad and the terminal fitting may be reduced.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms or application examples.

（１）本発明の一形態によれば、ガスセンサが提供される。このガスセンサは、軸線方向に延び、特定ガスの濃度を検出するための検出素子と、前記検出素子の周囲を取り囲んで保持する主体金具と、前記主体金具の後端側に取付けられた筒状の外筒と、絶縁セラミックからなる筒状であり、前記外筒内に配置されるセパレータと、前記外筒と前記セパレータとの間隙に配置され、自身の内部に前記セパレータを保持する筒状の保持部材であって、前記セパレータの外側面を取り囲む筒部と、前記筒部の後端に周方向に亘って接続され、径方向内側に向かって縮径するように湾曲する外側屈曲部と、前記外側屈曲部のうち前記径方向内側の端部に周方向に間隔をあけて接続され、前記径方向内側に向かって延びると共に、前記セパレータを前記軸線方向に支持する複数の支持部と、前記外側屈曲部のうち前記径方向内側の端部に接続されると共に、周方向に隣り合う２つの前記支持部の間に配置された内側延出部であって、前記軸線方向の先端側に向かって湾曲した内側屈曲部を有し、先端側端部が前記セパレータの前記外側面に当接することで前記径方向に前記セパレータを挟持する複数の内側延出部と、を有する保持部材と、を備える。そして、このガスセンサは、前記外側屈曲部の曲率半径は、前記内側屈曲部の曲率半径よりも大きい。
この形態のガスセンサによれば、外側屈曲部の曲率半径（「以下、外側曲率半径」とも呼ぶ。）が内側屈曲部の曲率半径（以下、「内側曲率半径」とも呼ぶ。）よりも大きいことから、外側曲率半径が内側曲率半径に比べ同じ又は小さい場合に比べ、外側屈曲部の応力集中の程度を抑制できる。これにより、外側屈曲部に亀裂が生じたりする等の損傷が発生する可能性を低減できるため、外側屈曲部に接続された複数の支持部の変形を抑制できる。また、外筒とセパレータとの間隔が所定寸法の場合に、外側曲率半径が内側曲率半径よりも大きくすることで、径方向に沿った支持部の長さが短くなる。これにより、セパレータから支持部に対して軸線方向先端側に力が加えられた場合でも支持部の変形を抑制できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a gas sensor is provided. The gas sensor extends in the axial direction, and includes a detection element for detecting the concentration of a specific gas, a metal shell that surrounds and holds the periphery of the detection element, and a cylindrical shape that is attached to the rear end side of the metal shell. An outer cylinder and a cylindrical shape made of an insulating ceramic, a cylindrical holder that is arranged in a gap between the separator and the outer cylinder and the separator, and holds the separator inside itself A cylindrical portion that surrounds the outer surface of the separator, an outer bent portion that is connected to the rear end of the cylindrical portion in the circumferential direction and is curved so as to decrease in diameter toward the radially inner side; A plurality of support portions that are connected to the radially inner end of the outer bent portion at intervals in the circumferential direction, extend toward the radially inner side, and support the separator in the axial direction; and the outer side Bend An inwardly bent portion that is connected to the radially inner end portion and is disposed between the two adjacent support portions in the circumferential direction and curved toward the tip end side in the axial direction And a holding member having a plurality of inner extending portions that sandwich the separator in the radial direction by abutting the outer end surface of the separator at the front end side. In this gas sensor, the radius of curvature of the outer bent portion is larger than the radius of curvature of the inner bent portion.
According to this type of gas sensor, the radius of curvature of the outer bent portion (hereinafter also referred to as “outer radius of curvature”) is larger than the radius of curvature of the inner bent portion (hereinafter also referred to as “inner radius of curvature”). As compared with the case where the outer radius of curvature is the same or smaller than the inner radius of curvature, the degree of stress concentration at the outer bent portion can be suppressed. Thereby, since possibility that damage, such as a crack arising in an outer side bending part will generate | occur | produce, can reduce, the deformation | transformation of the several support part connected to the outer side bending part can be suppressed. Moreover, when the space | interval of an outer cylinder and a separator is a predetermined dimension, the length of the support part along radial direction becomes short by making an outside curvature radius larger than an inside curvature radius. Thereby, even when a force is applied from the separator to the distal end side in the axial direction with respect to the support portion, deformation of the support portion can be suppressed.

（２）本発明の他の一形態によれば、ガスセンサが提供される。このガスセンサは、軸線方向に延び、特定ガスの濃度を検出するための検出素子と、前記検出素子の周囲を取り囲んで保持する主体金具と、前記主体金具の後端側に取付けられた筒状の外筒と、絶縁セラミックからなる筒状であり、前記外筒内に配置されるセパレータと、前記外筒と前記セパレータとの間隙に配置され、自身の内部に前記セパレータを保持する筒状の保持部材であって、前記セパレータの外側面を取り囲む筒部と、前記筒部の後端に周方向に亘って接続され、前記軸線方向の後端側に向かうに従い径方向内側に向かって縮径するテーパ部と、前記テーパ部のうち前記径方向内側の端部に周方向に間隔をあけて接続され、前記径方向内側に向かって延びると共に、前記セパレータを前記軸線方向に支持する複数の支持部と、前記テーパ部のうち前記径方向内側の端部に接続されると共に、周方向に隣り合う２つの前記支持部の間に配置され、前記軸線方向の先端側に向かって延び、先端側端部が前記セパレータの前記外側面に当接することで前記径方向に前記セパレータを挟持する複数の内側延出部と、を有する保持部材と、を備える。そして、このガスセンサは、前記テーパ部の先端側から前記後端側に延びる方向と前記軸線方向との成す角度は４５°以下であり、且つ、前記支持部の前記径方向に沿った長さは、前記支持部と前記セパレータとの当接位置と前記筒部の外側面との前記径方向に沿った最大長さの半分以下である。
この形態のガスセンサによれば、テーパ部が延びる方向と軸線方向との成す角度が４５°以下であることから、支持部がセパレータから軸線方向先端側に力を受けた場合において、テーパ部が受ける力のうちテーパ部が延びる方向と直交する分力の大きさを低減できる。これにより、テーパ部の変形を抑制できる。また、支持部の径方向に沿った長さ（以下、「支持部長さ」とも呼ぶ。）は、当接位置と筒部の外側面との径方向に沿った最大長さ（以下、単に「最大長さ」とも呼ぶ。）の半分以下であることから、支持部長さが距離に対して同じ又は小さい場合に比べ、セパレータから支持部に対して軸線方向先端側に力が加えられた場合でも支持部の変形を抑制できる。 (2) According to another aspect of the present invention, a gas sensor is provided. The gas sensor extends in the axial direction, and includes a detection element for detecting the concentration of a specific gas, a metal shell that surrounds and holds the periphery of the detection element, and a cylindrical shape that is attached to the rear end side of the metal shell. An outer cylinder and a cylindrical shape made of an insulating ceramic, a cylindrical holder that is arranged in a gap between the separator and the outer cylinder and the separator, and holds the separator inside itself It is a member, and is connected to the cylindrical part surrounding the outer surface of the separator and the rear end of the cylindrical part in the circumferential direction, and decreases in diameter toward the inner side in the radial direction toward the rear end side in the axial direction. A plurality of support portions that are connected to the end portions on the radially inner side of the taper portions at intervals in the circumferential direction, extend toward the radially inner side, and support the separator in the axial direction. And before The taper portion is connected to the radially inner end portion, and is disposed between the two adjacent support portions in the circumferential direction, and extends toward the distal end side in the axial direction. A holding member having a plurality of inner extending portions that sandwich the separator in the radial direction by contacting the outer surface of the separator. In this gas sensor, the angle formed between the direction extending from the front end side of the tapered portion to the rear end side and the axial direction is 45 ° or less, and the length of the support portion along the radial direction is , And less than half of the maximum length along the radial direction between the contact position of the support portion and the separator and the outer surface of the cylindrical portion.
According to the gas sensor of this aspect, since the angle formed by the direction in which the taper portion extends and the axial direction is 45 ° or less, the taper portion receives when the support portion receives force from the separator toward the front end in the axial direction. Of the force, the magnitude of the component force orthogonal to the direction in which the taper portion extends can be reduced. Thereby, a deformation | transformation of a taper part can be suppressed. Further, the length along the radial direction of the support portion (hereinafter, also referred to as “support portion length”) is the maximum length along the radial direction between the contact position and the outer surface of the cylindrical portion (hereinafter, simply “ Also called when the force is applied from the separator to the front end in the axial direction relative to the support, compared to the case where the length of the support is the same or smaller than the distance. The deformation of the support portion can be suppressed.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガスセンサの他に、ガスセンサに用いられる保持部材、ガスセンサの製造方法、保持部材の製造方法等の態様で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms. For example, in addition to the gas sensor, the invention can be realized in aspects such as a holding member used in the gas sensor, a method for manufacturing the gas sensor, a method for manufacturing the holding member, and the like. it can.

本発明の第１実施形態としてのガスセンサの断面図である。It is sectional drawing of the gas sensor as 1st Embodiment of this invention. 保持部材によってセパレータが支持された状態の図である。It is a figure of the state by which the separator was supported by the holding member. 保持部材の断面図である。It is sectional drawing of a holding member. 保持部材の上面図である。It is a top view of a holding member. 図４のＦ４ａ−Ｆ４ａ断面図である。It is F4a-F4a sectional drawing of FIG. 図４のＦ４ｂ−Ｆ４ｂ断面図である。It is F4b-F4b sectional drawing of FIG. 第１実施形態のガスセンサの効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the gas sensor of 1st Embodiment. 参考例のガスセンサを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas sensor of a reference example. 第２実施形態の保持部材を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the holding member of 2nd Embodiment. 保持部材の断面図である。It is sectional drawing of a holding member. 第２実施形態において、図５に相当する図である。FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 in the second embodiment. 第２実施形態において、図６に相当する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 in the second embodiment. 第２実施形態のガスセンサの効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the gas sensor of 2nd Embodiment. 参考例のガスセンサを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the gas sensor of a reference example.

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態としてのガスセンサ１の断面図である。図１において、ガスセンサ１の軸線ＣＬ（１点鎖線で示す）に平行な軸線方向ＣＤを上下方向として図示し、検出素子１０の先端部１１側をガスセンサ１の先端側ＡＳ、後端部１２側をガスセンサ１の後端側ＢＳとして説明する。 A. First embodiment:
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas sensor 1 as a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an axial direction CD parallel to the axis CL (indicated by a one-dot chain line) of the gas sensor 1 is shown as a vertical direction, and the front end portion 11 side of the detection element 10 is the front end side AS and the rear end portion 12 side of the gas sensor 1. Will be described as the rear end BS of the gas sensor 1.

ガスセンサ１は、自動車の排気管（図示せず）に取り付けられる。ガスセンサ１は、内部に保持された検出素子１０の先端部１１が排気管内を流通する排気ガス中に晒されて、その排気ガス中の酸素濃度を検出する、いわゆる全領域空燃比センサである。ガスセンサ１は、検出素子１０と、主体金具５０と、セパレータ６０と、保持部材７０と、外筒８０とを主に備えている。 The gas sensor 1 is attached to an exhaust pipe (not shown) of an automobile. The gas sensor 1 is a so-called full-range air-fuel ratio sensor in which the tip portion 11 of the detection element 10 held inside is exposed to exhaust gas flowing in the exhaust pipe and detects the oxygen concentration in the exhaust gas. The gas sensor 1 mainly includes a detection element 10, a metal shell 50, a separator 60, a holding member 70, and an outer cylinder 80.

検出素子１０は、軸線方向ＣＤに延びる。検出素子１０は、板状形状（短冊状）である（図１では、紙面左右方向を厚み方向、紙面表裏方向を幅方向として示す。）。検出素子１０は、既に公知の構成であり、軸線方向ＣＤに延びる板状形状に形成された素子部１８と、同じく軸線方向ＣＤに延びる板状形状に形成されたヒータ１９とが積層されて形成される。 The detection element 10 extends in the axial direction CD. The detection element 10 has a plate shape (strip shape) (in FIG. 1, the left-right direction on the paper is shown as the thickness direction and the front-back direction on the paper is shown as the width direction). The detection element 10 has a known configuration, and is formed by laminating an element portion 18 formed in a plate shape extending in the axial direction CD and a heater 19 formed in a plate shape extending in the axial direction CD. Is done.

素子部１８は、板状の固体電解質体の両面に、固体電解質体を挟むように一対の多孔質電極を配置させた検知部（図示せず）を有する。固体電解質体は、イットリアまたはカルシアを安定化剤として固溶させたジルコニアから形成されている。多孔質電極は、Ｐｔを主体に形成されている。検知電極および基準電極は、検出素子１０の後端部１２の外表面に配置される４つの電極パッド１３（図１ではそのうちの２つを示す。）のうちの２つにそれぞれ接続されている。 The element unit 18 has a detection unit (not shown) in which a pair of porous electrodes are arranged on both sides of a plate-shaped solid electrolyte body so as to sandwich the solid electrolyte body. The solid electrolyte body is formed of zirconia in which yttria or calcia is dissolved as a stabilizer. The porous electrode is mainly made of Pt. The detection electrode and the reference electrode are respectively connected to two of the four electrode pads 13 (two of which are shown in FIG. 1) disposed on the outer surface of the rear end portion 12 of the detection element 10. .

ヒータ１９は、アルミナを主体とする絶縁基板の間に、Ｐｔを主体とする発熱抵抗体パターン（図示せず）が挟み込まれて形成されている。発熱抵抗体パターンも、両端が、４つの電極パッド１３のうちの２つにそれぞれ接続されている。また、検出素子１０は、排ガスに晒される検知電極の表面を含む先端部１１全面が、保護層９で覆われている。 The heater 19 is formed by sandwiching a heating resistor pattern (not shown) mainly composed of Pt between insulating substrates mainly composed of alumina. Both ends of the heating resistor pattern are connected to two of the four electrode pads 13, respectively. Further, the entire surface of the tip 11 of the detection element 10 including the surface of the detection electrode exposed to the exhaust gas is covered with the protective layer 9.

主体金具５０は、軸線方向ＣＤに貫通する筒孔５９を有する金属製の筒状体である。主体金具５０の外表面には、排気管に固定するためのネジ部５１が形成されている。筒孔５９内の先端側ＡＳには、径方向内側に突出する内向きのテーパ面を有する棚部５７が設けられている。主体金具５０は、筒孔５９に挿通された検出素子１０のうち軸線方向ＣＤを中心とした周囲を取り囲んで保持するよう構成されている。詳細には、素子部１８の検知部が設けられた先端部１１が、筒孔５９の先端側ＡＳから外部に突出し、電極パッド１３が設けられた後端部１２が、筒孔５９の後端側ＢＳから外部に突出した状態で、検出素子１０が主体金具５０の内部に固定される。 The metal shell 50 is a metal cylindrical body having a cylindrical hole 59 penetrating in the axial direction CD. On the outer surface of the metal shell 50, a screw part 51 for fixing to the exhaust pipe is formed. A shelf 57 having an inwardly tapered surface protruding radially inward is provided on the tip side AS in the cylindrical hole 59. The metal shell 50 is configured to surround and hold the periphery around the axial direction CD of the detection element 10 inserted through the cylindrical hole 59. Specifically, the tip end portion 11 provided with the detecting portion of the element portion 18 protrudes from the tip end side AS of the tube hole 59, and the rear end portion 12 provided with the electrode pad 13 is the rear end of the tube hole 59. The detection element 10 is fixed inside the metal shell 50 in a state of protruding outward from the side BS.

主体金具５０の筒孔５９の内部には、検出素子１０の周囲を取り囲む状態で、金属ホルダ５５、セラミックホルダ５６、充填層５３、５８、およびスリーブ２０が、この順に、ガスセンサ１の先端側ＡＳから後端側ＢＳに向けて積層されている。金属ホルダ５５は、有底筒状に形成されている。金属ホルダ５５の底壁のうち縁部分が主体金具５０の棚部５７に当接した状態で配置されることで、金属ホルダ５５が筒孔５９内で位置決めされる。金属ホルダ５５の底壁には孔が設けられており、その孔に、検出素子１０が挿通される。セラミックホルダ５６は環状に形成され、自身に検出素子１０を挿通させた状態で、金属ホルダ５５内の底壁側に配置される。また、金属ホルダ５５内の開口側には、滑石粉末からなる充填層５３の一部が圧縮状態に充填されている。充填層５３によって検出素子１０は金属ホルダ５５内で固定されるとともに、金属ホルダ５５の内面と検出素子１０の外面との間の気密性が確保されている。 Inside the cylindrical hole 59 of the metal shell 50, the metal holder 55, the ceramic holder 56, the filling layers 53 and 58, and the sleeve 20 are arranged in this order so as to surround the detection element 10. Are stacked toward the rear end side BS. The metal holder 55 is formed in a bottomed cylindrical shape. The metal holder 55 is positioned in the cylindrical hole 59 by being arranged in a state where the edge portion of the bottom wall of the metal holder 55 is in contact with the shelf 57 of the metal shell 50. A hole is provided in the bottom wall of the metal holder 55, and the detection element 10 is inserted through the hole. The ceramic holder 56 is formed in an annular shape, and is disposed on the bottom wall side in the metal holder 55 with the detection element 10 inserted through the ceramic holder 56. Further, a part of the filling layer 53 made of talc powder is filled in a compressed state on the opening side in the metal holder 55. The detection element 10 is fixed in the metal holder 55 by the filling layer 53 and airtightness between the inner surface of the metal holder 55 and the outer surface of the detection element 10 is ensured.

充填層５８は、筒孔５９内で金属ホルダ５５の後端側ＢＳに圧縮状態に充填されている。これにより、検出素子１０は主体金具５０内で固定されるとともに、筒孔５９の内面と検出素子１０の外面との間の気密性が確保されている。充填層５８の後端側ＢＳに配置されるスリーブ２０は、検出素子１０の周囲を取り囲むように配置されるセラミック製の筒状体である。スリーブ２０と主体金具５０の後端部５４との間には、加締リング２１が配置されている。主体金具５０の後端部５４は、加締リング２１を介してスリーブ２０をガスセンサ１の先端側ＡＳに押し付けるように、加締められている。この加締めによって、充填層５３、５８は、スリーブ２０と、棚部５７に係止された金属ホルダ５５内のセラミックホルダ５６との間で圧縮される。 The filling layer 58 is filled in a compressed state on the rear end BS of the metal holder 55 in the cylindrical hole 59. Thereby, the detection element 10 is fixed in the metal shell 50, and airtightness between the inner surface of the cylindrical hole 59 and the outer surface of the detection element 10 is ensured. The sleeve 20 disposed on the rear end BS of the filling layer 58 is a ceramic cylindrical body disposed so as to surround the detection element 10. A caulking ring 21 is disposed between the sleeve 20 and the rear end portion 54 of the metal shell 50. The rear end portion 54 of the metal shell 50 is crimped so as to press the sleeve 20 against the distal end AS of the gas sensor 1 via the crimping ring 21. By this caulking, the filling layers 53 and 58 are compressed between the sleeve 20 and the ceramic holder 56 in the metal holder 55 locked to the shelf 57.

スリーブ２０には、軸線方向ＣＤに沿って後端側ＢＳに向かう一対のガイド部２３が、筒状部分の後端から突設されている。各ガイド部２３の内側面には、検出素子１０が挿通される、筒状部分の孔の内周から連続し、検出素子１０の幅方向（図１の紙面表裏方向）の両端を案内する溝２５が設けられている。なお、スリーブ２０が主体金具５０に収容された状態では、検出素子１０の後端部１２に設けられた４つの電極パッド１３は、一対のガイド部２３の間から外部に露出されている。 The sleeve 20 is provided with a pair of guide portions 23 protruding from the rear end of the cylindrical portion toward the rear end side BS along the axial direction CD. Grooves that guide both ends of the detection element 10 in the width direction (front and back direction in FIG. 1) are inserted into the inner side surface of each guide portion 23 from the inner periphery of the hole of the cylindrical portion through which the detection element 10 is inserted. 25 is provided. In the state where the sleeve 20 is accommodated in the metal shell 50, the four electrode pads 13 provided on the rear end portion 12 of the detection element 10 are exposed to the outside from between the pair of guide portions 23.

主体金具５０のうち先端側ＡＳに位置する外周には、有底筒状の二重のプロテクタ（外部プロテクタ７および内部プロテクタ８）が溶接等によって取り付けられている。外部プロテクタ７および内部プロテクタ８は、それぞれ複数の孔部を有する金属（例えば、ステンレスなど）から形成され、検出素子１０の先端部１１に設けられた検出部を覆って保護する。 A double-bottomed bottom protector (external protector 7 and internal protector 8) is attached to the outer periphery of the metal shell 50 on the front end AS by welding or the like. The external protector 7 and the internal protector 8 are each formed from a metal (for example, stainless steel) having a plurality of holes, and covers and protects the detection unit provided at the distal end portion 11 of the detection element 10.

セパレータ６０は、絶縁セラミックからなる筒状部材である。本実施形態では、セパレータ６０はアルミナ製の部材である。セパレータ６０は、外筒８０内に配置されている。セパレータ６０の先端面は開口している。セパレータ６０の軸線方向ＣＤの先端側ＡＳには、スリーブ２０のガイド部２３ごと検出素子１０の後端部１２を収容する第１収容部６１が形成されている。第１収容部６１は、軸線方向ＣＤの後端側ＢＳにおいて４つに分けられた第２収容部６５にそれぞれ接続されている。各第２収容部６５は、セパレータ６０の後端面にそれぞれ開口されている。すなわち、セパレータ６０は、第１収容部６１、第２収容部６５を介して軸線方向ＣＤに貫通している。また、セパレータ６０の後端側ＢＳに、外側面６２から径方向外向きに突出する鍔部６３が形成されている。鍔部６３と鍔部６３よりも先端側ＡＳ部分（外側面６２）とは、後端側ＢＳに向かうに従い拡径するテーパ部６４によって接続されている。 The separator 60 is a cylindrical member made of an insulating ceramic. In the present embodiment, the separator 60 is an alumina member. The separator 60 is disposed in the outer cylinder 80. The front end surface of the separator 60 is open. A first accommodating portion 61 that accommodates the rear end portion 12 of the detection element 10 together with the guide portion 23 of the sleeve 20 is formed on the front end side AS in the axial direction CD of the separator 60. The first accommodating portion 61 is connected to each of the second accommodating portions 65 divided into four at the rear end BS of the axial direction CD. Each second accommodating portion 65 is opened at the rear end surface of the separator 60. That is, the separator 60 passes through the first storage portion 61 and the second storage portion 65 in the axial direction CD. In addition, a flange 63 that protrudes radially outward from the outer surface 62 is formed on the rear end side BS of the separator 60. The flange portion 63 and the front end side AS portion (outer surface 62) than the flange portion 63 are connected by a tapered portion 64 that increases in diameter toward the rear end side BS.

セパレータ６０には、検出素子１０の電極パッド１３との電気的な接続を行う４つの接続端子４０（図１ではそのうちの２つを示す。）が収容される。各接続端子４０の先端部は第１収容部６１内で互いに非接触となるように配置され、それぞれが、各電極パッド１３に接触する。各接続端子４０の後端部は、個々の第２収容部６５にそれぞれ収容され、互いの絶縁が確保されている。また、第２収容部６５内で、各接続端子４０の後端部は、ガスセンサ１から引き出され、外部機器（図示せず）との接続を担う４本のリード線６６（図１ではそのうちの２つを示す。）の芯線に、それぞれ接続されている。 The separator 60 accommodates four connection terminals 40 (two of which are shown in FIG. 1) for electrical connection with the electrode pads 13 of the detection element 10. The distal end portions of the connection terminals 40 are arranged so as not to contact each other in the first housing portion 61, and each contact with the electrode pad 13. The rear end portions of the connection terminals 40 are accommodated in the individual second accommodating portions 65, respectively, and the mutual insulation is ensured. Further, in the second accommodating portion 65, the rear end portion of each connection terminal 40 is pulled out from the gas sensor 1, and four lead wires 66 (in FIG. 1, of which are connected to an external device (not shown)). 2 are shown), respectively.

セパレータ６０は、外側面６２が筒状の保持部材７０に取り囲まれて保持されている。保持部材７０が外筒８０に固定されることによって、セパレータ６０は外筒８０内で位置決められている。保持部材７０は、筒状に形成された金属製の部材である。保持部材７０は、金型を用いて鉄板にプレス加工を施すことによって作製される。保持部材７０は、外筒８０とセパレータ６０との間隙に配置され、自身の内部にセパレータ６０を保持している。保持部材７０は、セパレータ６０の外側面６２を取り囲む筒部７１と、筒部７１よりも径方向内側に設けられた内側延出部７３とを有する。内側延出部７３の先端部はセパレータ６０の外側面６２と当接する。なお、セパレータの６０の詳細構成については後述する。 The separator 60 is held with its outer surface 62 surrounded by a cylindrical holding member 70. By fixing the holding member 70 to the outer cylinder 80, the separator 60 is positioned in the outer cylinder 80. The holding member 70 is a metal member formed in a cylindrical shape. The holding member 70 is produced by pressing a steel plate using a metal mold. The holding member 70 is disposed in the gap between the outer cylinder 80 and the separator 60, and holds the separator 60 therein. The holding member 70 includes a cylindrical portion 71 that surrounds the outer surface 62 of the separator 60, and an inner extending portion 73 that is provided on the radially inner side of the cylindrical portion 71. The leading end of the inner extension 73 abuts on the outer surface 62 of the separator 60. The detailed configuration of the separator 60 will be described later.

外筒８０は、筒状に形成された金属製の部材である。外筒８０の先端部が主体金具５０の後端側ＢＳの外周にレーザー溶接などにより接合されることで、外筒８０は主体金具５０に固定されている。外筒８０の後端部は外径が細められており、後端側の開口にフッ素系ゴム製のグロメット９０が嵌め込まれている。グロメット９０は外筒８０の後端部の加締めによって外筒８０に固定されるとともに、後端側の開口を閉塞する。グロメット９０には、セパレータ６０の第２収容部６５から引き出された４本のリード線６６を外部に取り出すための挿通孔９１が４つ（図１ではそのうちの２つを示す。）形成されている。 The outer cylinder 80 is a metal member formed in a cylindrical shape. The outer cylinder 80 is fixed to the metal shell 50 by joining the tip of the outer cylinder 80 to the outer periphery of the rear end BS of the metal shell 50 by laser welding or the like. The rear end portion of the outer cylinder 80 has a reduced outer diameter, and a fluoro rubber grommet 90 is fitted into the opening on the rear end side. The grommet 90 is fixed to the outer cylinder 80 by caulking the rear end portion of the outer cylinder 80 and closes the opening on the rear end side. In the grommet 90, four insertion holes 91 (two of which are shown in FIG. 1) for taking out the four lead wires 66 drawn out from the second accommodating portion 65 of the separator 60 to the outside are formed. Yes.

セパレータ６０は、後端面がグロメット９０の先端面に当接し、鍔部６３が、保持部材７０に当接する。この状態で、外筒８０の外周が加締められることにより、保持部材７０が外筒８０内で位置決めされて固定される。セパレータ６０は、保持部材７０の後端側部分とグロメット９０の先端面とで挟まれることで、外筒８０内の軸線方向ＣＤにおける位置決めが行われる。すなわち、セパレータ６０は、保持部材７０とグロメット９０とによって挟持されることで保持されている。 The separator 60 has a rear end surface in contact with the front end surface of the grommet 90, and the flange portion 63 is in contact with the holding member 70. In this state, the outer periphery of the outer cylinder 80 is crimped, so that the holding member 70 is positioned and fixed in the outer cylinder 80. The separator 60 is sandwiched between the rear end portion of the holding member 70 and the front end surface of the grommet 90, whereby positioning in the axial direction CD in the outer cylinder 80 is performed. That is, the separator 60 is held by being held between the holding member 70 and the grommet 90.

図２は、保持部材７０によってセパレータ６０が支持された状態の図である。図３は、保持部材７０の断面図である。図４は、保持部材７０の上面図である。図５は、図４のＦ４ａ−Ｆ４ａ断面図である。図６は、図４のＦ４ｂ−Ｆ４ｂ断面図である。図２，３，５，６は、筒部７１が外筒８０の加締めに対応して変形する前の状態を示している。また、図２，３，５，６には、保持部材７０の径方向ＲＤを矢印によって図示している。図４には、保持部材７０をガスセンサ１に組み付けた場合にセパレータ６０の外側面６２が配置される位置を、二点鎖線で示す。さらに、図５，６においては、セパレータ６０の内部の詳細な構造を省略する。 FIG. 2 is a view showing a state in which the separator 60 is supported by the holding member 70. FIG. 3 is a cross-sectional view of the holding member 70. FIG. 4 is a top view of the holding member 70. 5 is a cross-sectional view taken along line F4a-F4a in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line F4b-F4b in FIG. 2, 3, 5, and 6 show a state before the cylindrical portion 71 is deformed corresponding to the caulking of the outer cylinder 80. 2, 3, 5, and 6, the radial direction RD of the holding member 70 is indicated by an arrow. In FIG. 4, the position where the outer surface 62 of the separator 60 is disposed when the holding member 70 is assembled to the gas sensor 1 is indicated by a two-dot chain line. 5 and 6, the detailed structure inside the separator 60 is omitted.

図２に示すように、セパレータ６０は、筒状の保持部材７０内に挿通されている。セパレータ６０のうち後端側部分は保持部材７０よりも後端側ＢＳに突出し、先端側部分は保持部材７０の先端開口７５から先端側ＡＳに突出している。 As shown in FIG. 2, the separator 60 is inserted into a cylindrical holding member 70. The rear end side portion of the separator 60 protrudes toward the rear end side BS from the holding member 70, and the front end side portion protrudes from the front end opening 75 of the holding member 70 to the front end side AS.

図３及び図４に示すように、保持部材７０は、筒部７１と、外側屈曲部７２と、複数の支持部７６と、複数の内側延出部７３とを備える。筒部７１は、図２に示すように、セパレータ６０の外側面６２を取り囲むように配置されている。図３に示すように、外側屈曲部７２は、筒部７１の後端に接続され、径方向ＲＤ内側に向かって縮径するように湾曲する。詳細には、外側屈曲部７２は、上側に凸を形成するように（すなわち、先端側ＡＳに円弧の中心が位置するように）湾曲する。外側屈曲部７２の曲率半径はＲ７２である。この曲率半径Ｒ７２は、後述する内側屈曲部７３ａの曲率半径Ｒ７３ａよりも大きい。なお、外側屈曲部７２と内側屈曲部７３ａとの曲率半径は径方向ＲＤの内側の表面（内表面）における値である。外側屈曲部７２は、筒部７１の後端に周方向に亘って接続されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the holding member 70 includes a cylindrical portion 71, an outer bent portion 72, a plurality of support portions 76, and a plurality of inner extending portions 73. As shown in FIG. 2, the cylindrical portion 71 is disposed so as to surround the outer surface 62 of the separator 60. As shown in FIG. 3, the outer side bending part 72 is connected to the rear end of the cylinder part 71, and curves so that it may reduce in diameter toward the radial direction RD inner side. In detail, the outer side bending part 72 curves so that a convex may be formed on the upper side (namely, the center of a circular arc may be located in the front end side AS). The radius of curvature of the outer bent portion 72 is R72. The radius of curvature R72 is larger than the radius of curvature R73a of the inner bent portion 73a described later. In addition, the curvature radius of the outer side bending part 72 and the inner side bending part 73a is a value in the inner surface (inner surface) of radial direction RD. The outer bent portion 72 is connected to the rear end of the cylindrical portion 71 in the circumferential direction.

図３に示すように、支持部７６は、外側屈曲部７２のうち径方向ＲＤ内側の端部７２ｅから径方向ＲＤ内側に向かって延びる。第１実施形態では、支持部７６は、径方向ＲＤに平行な方向に延びる。図４に示すように、支持部７６は、周方向に亘って間隔をあけて複数（本実施形態では、６つ）設けられている。図５に示すように、支持部７６のうち径方向ＲＤ内側の端部７９は、テーパ部６４と当接することで、セパレータ６０を軸線方向ＣＤに支持する。具体的には、端部７９とテーパ部６４とが当接することで、セパレータ６０が先端側ＡＳに移動することを規制する。ここで、セパレータ６０から各端部７９が受ける先端側ＡＳ方向の力を力Ｆ１とする。また、筒部７１の外側面６２と、セパレータ６０と支持部７６との当接位置（端部７９）との径方向ＲＤに沿った最大長さを最大長さＬＡとし、支持部７６の径方向ＲＤに沿った長さを長さＬ７６とする。なお、第１実施形態では、図１に示すように、筒部７１の中央部のみが加締めによって変形しているだけであり、筒部７１の後端部付近は加締めによる変形が生じていないため、最大長さＬＡは、変形前の筒部７１の外側面と支持部７６の端部７９との長さに相当する。 As shown in FIG. 3, the support portion 76 extends from the end 72 e on the inner side in the radial direction RD of the outer bent portion 72 toward the inner side in the radial direction RD. In the first embodiment, the support portion 76 extends in a direction parallel to the radial direction RD. As shown in FIG. 4, a plurality of support portions 76 (six in this embodiment) are provided at intervals in the circumferential direction. As shown in FIG. 5, the end portion 79 inside the radial direction RD in the support portion 76 is in contact with the taper portion 64 to support the separator 60 in the axial direction CD. Specifically, the end portion 79 and the tapered portion 64 are in contact with each other, thereby restricting the separator 60 from moving to the front end side AS. Here, the force in the front end AS direction received by each end 79 from the separator 60 is defined as a force F1. The maximum length LA along the radial direction RD between the outer surface 62 of the cylindrical portion 71 and the contact position (end portion 79) between the separator 60 and the support portion 76 is defined as the maximum length LA, and the diameter of the support portion 76 is set. A length along the direction RD is defined as a length L76. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, only the central portion of the cylindrical portion 71 is deformed by caulking, and the vicinity of the rear end portion of the cylindrical portion 71 is deformed by caulking. Therefore, the maximum length LA corresponds to the length between the outer side surface of the cylindrical portion 71 before deformation and the end portion 79 of the support portion 76.

図４に示すように、内側延出部７３は、周方向に隣り合う２つの支持部７６の間に配置されている。本実施形態では、内側延出部７３は、６つ設けられている。図３に示すように、内側延出部７３は、内側屈曲部７３ａと、内側ストレート部７３ｂと、内側当接部７３ｃとを有する。内側屈曲部７３ａは、端部７３ｅに接続され、先端側ＡＳに向かって湾曲する。詳細には、内側屈曲部７３ａは、上側に凸を形成するように（すなわち、先端側ＡＳに円弧の中心が位置するように）湾曲する。内側屈曲部７３ａの曲率半径はＲ７３ａである。内側ストレート部７３ｂは、内側屈曲部７３ａの径方向ＲＤ内側の端部から先端側ＡＳに延びる部材である。内側ストレート部７３ｂは平板状である。内側当接部７３ｃは、内側ストレート部７３ｂの先端側ＡＳ端部から径方向ＲＤ内側に延びる部材である。内側ストレート部７３ｂ及び内側当接部７３ｃは、径方向ＲＤに弾性変形可能なように構成されている。内側当接部７３ｃの先端側端部７８は、セパレータ６０の外側面６２の半径と同じ大きさの曲率半径Ｒ３（図４）を有する。図６に示すように、円弧状の先端側端部７８が弧全体に亘って外側面６２と当触する。また、外側面６２が筒部７１内に挿通された状態では、外側面６２から径方向ＲＤに力Ｆ２を受けることで、内側延出部７３（つまり、内側当接部７３ｃ）は自由状態に比べて径方向ＲＤ外側に弾性変形している。これにより、複数の内側当接部７３ｃによって径方向ＲＤ内側にセパレータ６０が挟持されるため、セパレータ６０が径方向ＲＤにおいてある程度位置決めされる。 As shown in FIG. 4, the inner extension portion 73 is disposed between two support portions 76 adjacent in the circumferential direction. In the present embodiment, six inner extending portions 73 are provided. As shown in FIG. 3, the inner extending portion 73 includes an inner bent portion 73a, an inner straight portion 73b, and an inner contact portion 73c. The inner bent portion 73a is connected to the end portion 73e and curves toward the distal end side AS. Specifically, the inner bent portion 73a is curved so as to form a convex on the upper side (that is, the center of the arc is positioned on the distal end side AS). The radius of curvature of the inner bent portion 73a is R73a. The inner straight portion 73b is a member extending from the end portion on the inner side in the radial direction RD of the inner bent portion 73a to the distal end side AS. The inner straight portion 73b has a flat plate shape. The inner contact portion 73c is a member that extends inward in the radial direction RD from the distal end AS end portion of the inner straight portion 73b. The inner straight part 73b and the inner contact part 73c are configured to be elastically deformable in the radial direction RD. The tip end portion 78 of the inner contact portion 73c has a radius of curvature R3 (FIG. 4) having the same size as the radius of the outer surface 62 of the separator 60. As shown in FIG. 6, the arc-shaped tip end portion 78 contacts the outer surface 62 over the entire arc. Further, in a state where the outer surface 62 is inserted into the cylindrical portion 71, the inner extension portion 73 (that is, the inner contact portion 73c) is in a free state by receiving the force F2 in the radial direction RD from the outer surface 62. Compared to the outer side in the radial direction RD, it is elastically deformed. Thereby, since the separator 60 is clamped inside the radial direction RD by the plurality of inner contact portions 73c, the separator 60 is positioned to some extent in the radial direction RD.

図７は、第１実施形態のガスセンサ１の効果を説明するための図である。図８は、参考例のガスセンサ１ｔを説明するための図である。参考例のガスセンサ１ｔと第１実施形態のガスセンサ１との異なる点は、保持部材７０ｔの構成である。図８に示すように、保持部材７０ｔは、第１実施形態の保持部材７０と同様に、筒部７１ｔと、外側屈曲部７２ｔと、径方向ＲＤ内側に端部７９ｔが形成された支持部７６ｔとを有する。但し、保持部材７０ｔの外側屈曲部７２ｔの曲率半径Ｒ７２ｔは、内側屈曲部７３ａの曲率半径Ｒ７３ａよりも小さい点で第１実施形態の保持部材７０と異なる。 FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the gas sensor 1 of the first embodiment. FIG. 8 is a view for explaining a gas sensor 1t of a reference example. The difference between the gas sensor 1t of the reference example and the gas sensor 1 of the first embodiment is the configuration of the holding member 70t. As shown in FIG. 8, the holding member 70t includes a cylindrical portion 71t, an outer bent portion 72t, and a support portion 76t in which an end portion 79t is formed inside the radial direction RD, like the holding member 70 of the first embodiment. And have. However, the radius of curvature R72t of the outer bent portion 72t of the holding member 70t is different from the holding member 70 of the first embodiment in that it is smaller than the radius of curvature R73a of the inner bent portion 73a.

図７に示すように、外側屈曲部７２の曲率半径Ｒ７２が内側屈曲部７３ａの曲率半径Ｒ７３ａ（図３）よりも大きい場合、図８に示す外側屈曲部７２ｔに比べ外側屈曲部７２の応力集中の程度を抑制できる。よって、外側屈曲部７２に亀裂が生じたりする等の損傷が発生する可能性を低減できるため、外側屈曲部７２に接続された複数の支持部７６の変形を抑制できる。また、外筒８０とセパレータ６０との間隔が所定寸法で定まっている場合に、曲率半径Ｒ７２が曲率半径Ｒ７３ａよりも大きいことから、支持部７６の長さＬ７６を支持部７６ｔの長さＬ７６ｔよりも小さくできる。これにより、セパレータ６０から支持部７６の端部７９に対して、軸線方向ＣＤの先端側ＡＳに力Ｆ１が加えられた場合でも支持部７６の変形を抑制できる。すなわち、より強い力によってセパレータ６０をグロメット９０（図１）側に押し付けることができるため、セパレータ６０のガスセンサ１内における位置ズレを抑制できる。 As shown in FIG. 7, when the radius of curvature R72 of the outer bent portion 72 is larger than the radius of curvature R73a (FIG. 3) of the inner bent portion 73a, the stress concentration of the outer bent portion 72 is larger than that of the outer bent portion 72t shown in FIG. Can be suppressed. Therefore, since possibility that damage, such as a crack arising in the outer side bending part 72 will generate | occur | produce can be reduced, a deformation | transformation of the several support part 76 connected to the outer side bending part 72 can be suppressed. Further, when the distance between the outer cylinder 80 and the separator 60 is determined by a predetermined dimension, the radius of curvature R72 is larger than the radius of curvature R73a, so that the length L76 of the support portion 76 is greater than the length L76t of the support portion 76t. Can also be reduced. Thereby, even when force F1 is applied from the separator 60 to the end portion 79 of the support portion 76 on the tip end AS in the axial direction CD, deformation of the support portion 76 can be suppressed. That is, since the separator 60 can be pressed against the grommet 90 (FIG. 1) with a stronger force, the positional deviation of the separator 60 in the gas sensor 1 can be suppressed.

なお、図７に示すように、内側屈曲部７３ａの曲率半径Ｒ７３ａが外側屈曲部７２の曲率半径Ｒ７２よりも小さい場合、図８に示す内側屈曲部７３ａの曲率半径Ｒ７３ａが外側屈曲部７２ｔの曲率半径Ｒ７２ｔよりも大きい形態に比べ、内側屈曲部７３ａへの応力集中が大きくなる。但し、図７に示すように、内側屈曲部７３ａはセパレータ６０を支持しておらず、力Ｆ１の影響を受けることが無い。他方、内側屈曲部７３ａは、セパレータ６０の径方向ＲＤにおける位置決めのための力Ｆ２の影響を受けるが、力Ｆ１の影響に比べて力Ｆ２の影響は微小である。このため、内側延出部７３に亀裂が生じたりする等の損傷が発生することが無い。 7, when the radius of curvature R73a of the inner bent portion 73a is smaller than the radius of curvature R72 of the outer bent portion 72, the radius of curvature R73a of the inner bent portion 73a shown in FIG. 8 is the curvature of the outer bent portion 72t. Compared with a configuration larger than the radius R72t, stress concentration on the inner bent portion 73a is increased. However, as shown in FIG. 7, the inner bent portion 73a does not support the separator 60 and is not affected by the force F1. On the other hand, the inner bent portion 73a is affected by the force F2 for positioning the separator 60 in the radial direction RD, but the influence of the force F2 is smaller than that of the force F1. For this reason, damage such as a crack occurring in the inner extension 73 does not occur.

Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態の保持部材７０Ａを説明するための図である。図１０は、保持部材７０Ａの断面図である。図１１は、第１実施形態の図５に相当する、第２実施形態の保持部材７０Ａの断面図である。図１２は、第１実施形態の図６に相当する、第２実施形態の保持部材７０Ａの断面図である。なお、図１１，１２においては、セパレータ６０の内部の詳細な構造を省略する。また、第２実施形態と第１実施形態とで異なる点は、保持部材７０Ａの構成である。その他の構成については第１実施形態のガスセンサ１の構成が第２実施形態においても用いられるため、ガスセンサの説明は省略する。また、第２実施形態の保持部材７０Ａと第１実施形態の保持部材７０（図２）との異なる点は、保持部材７０Ａが外側屈曲部７２に代えてテーパ部７２Ａを備える点である。その他の構成については第１実施形態の保持部材７０と同様の構成であるため、同様の構成については同一符号を付すと共に説明を省略する。 B. Second embodiment:
FIG. 9 is a view for explaining a holding member 70A of the second embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of the holding member 70A. FIG. 11 is a cross-sectional view of the holding member 70A of the second embodiment corresponding to FIG. 5 of the first embodiment. FIG. 12 is a cross-sectional view of the holding member 70A of the second embodiment corresponding to FIG. 6 of the first embodiment. 11 and 12, the detailed structure inside the separator 60 is omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is the configuration of the holding member 70A. Since the configuration of the gas sensor 1 of the first embodiment is also used in the second embodiment for other configurations, description of the gas sensor is omitted. Further, the difference between the holding member 70 A of the second embodiment and the holding member 70 (FIG. 2) of the first embodiment is that the holding member 70 A includes a tapered portion 72 A instead of the outer bent portion 72. Since the other configuration is the same as that of the holding member 70 of the first embodiment, the same reference numeral is given to the same configuration and the description thereof is omitted.

図１０に示すように、保持部材７０Ａは、筒部７１の後端に周方向に亘って接続されると共に、筒部７１の後端から後端側ＢＳに延びるテーパ部７２Ａを有する。テーパ部７２Ａは、後端側ＢＳに向かうに従い縮径する。テーパ部７２Ａの径方向ＲＤ内側の端部（第１実施形態の図３の端部７２ｅに相当）には、支持部７６と内側屈曲部７３ａとが周方向に交互に接続されている。テーパ部７２Ａの先端側ＡＳから後端側ＢＳに延びる方向と軸線方向ＣＤとの成す角度θａ（但し、角度θａは０°以上９０°以下の範囲）は４５°以下である。本実施形態では、角度θａは約２５°である。また、図１１に示すように、支持部７６の長さＬ７６が、筒部７１の外側面とセパレータ６０と支持部７６との当接位置（端部７９）との径方向ＲＤに沿った最大長さＬＡの半分以下となるように、テーパ部７２Ａは構成されている。本実施形態では、支持部７６の長さＬ７６が最大長さＬＡの約５分の１である。 As shown in FIG. 10, the holding member 70 A has a tapered portion 72 A that is connected to the rear end of the cylindrical portion 71 in the circumferential direction and extends from the rear end of the cylindrical portion 71 to the rear end side BS. The taper portion 72A is reduced in diameter toward the rear end side BS. The support portions 76 and the inner bent portions 73a are alternately connected in the circumferential direction to the inner end portion (corresponding to the end portion 72e in FIG. 3 of the first embodiment) of the taper portion 72A in the radial direction RD. The angle θa formed by the direction extending from the front end AS to the rear end BS of the tapered portion 72A and the axial direction CD (however, the angle θa is in the range of 0 ° to 90 °) is 45 ° or less. In the present embodiment, the angle θa is about 25 °. Further, as shown in FIG. 11, the length L76 of the support portion 76 is the maximum along the radial direction RD between the outer surface of the cylindrical portion 71 and the contact position (end portion 79) between the separator 60 and the support portion 76. The tapered portion 72A is configured to be less than or equal to half the length LA. In the present embodiment, the length L76 of the support portion 76 is about one fifth of the maximum length LA.

図１３は、第２実施形態のガスセンサ１Ａの効果を説明するための図である。図１４は、参考例のガスセンサ１ｕを説明するための図である。参考例のガスセンサ１ｕと第２実施形態のガスセンサ１Ａとの異なる点は、テーパ部７２ｕの傾斜角度（角度θｂ）と、支持部７６ｕの径方向に沿った長さＬ７６ｕである。支持部７６ｕは、径方向ＲＤ内側に端部７９ｕが形成されている。角度θｂは４５°よりも大きい。また、テーパ部７２ｕの長さＬ７６ｕは、距離ＬＡの半分よりも長い。 FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of the gas sensor 1A of the second embodiment. FIG. 14 is a view for explaining a gas sensor 1u of a reference example. The difference between the gas sensor 1u of the reference example and the gas sensor 1A of the second embodiment is an inclination angle (angle θb) of the taper portion 72u and a length L76u along the radial direction of the support portion 76u. The support portion 76u has an end 79u formed inside the radial direction RD. The angle θb is greater than 45 °. Further, the length L76u of the tapered portion 72u is longer than half of the distance LA.

図１３に示すように、支持部７６がセパレータ６０から軸線方向ＣＤの先端側ＡＳを向く力Ｆ１を受けた場合において、テーパ部７２Ａの所定部分には軸線方向ＣＤの先端側ＡＳを向く力Ｆが加わる。この力Ｆのうち、テーパ部７２Ａが延びる方向の分力が分力ＦＡであり、延びる方向と直交する方向の分力が分力ＦＢである。分力ＦＢは、テーパ部７２Ａを屈曲させる力となる。 As shown in FIG. 13, when the support portion 76 receives a force F1 from the separator 60 toward the tip end AS in the axial direction CD, a force F toward the tip end AS in the axial direction CD is applied to a predetermined portion of the taper portion 72A. Will be added. Of this force F, the component force in the direction in which the tapered portion 72A extends is the component force FA, and the component force in the direction orthogonal to the extension direction is the component force FB. The component force FB is a force that bends the tapered portion 72A.

図１４に示すように、支持部７６ｕがセパレータ６０から軸線方向ＣＤの先端側ＡＳを向く力Ｆ１を受けた場合において、テーパ部７２ｕの所定部分には軸線方向ＣＤの先端側ＡＳを向く力Ｆが加わる。この力のうち、テーパ部７２ｕが延びる方向の分力が分力ＦＡｕであり、延びる方向と直交する方向の分力が分力ＦＢｕである。ここで、テーパ部７２Ａの角度θａは、テーパ部７２ｕの角度θｂよりも小さいことから、分力ＦＢを分力ＦＢｕよりも小さくできる。これにより、テーパ部７２Ａの変形を抑制できる。また、支持部７６の径方向ＲＤに沿った長さＬ７６が距離ＬＡの半分以下であることから、長さＬ７６が距離ＬＡに対して同じ又は小さい場合に比べ、セパレータ６０から支持部７６に対して軸線方向ＣＤの先端側ＡＳに向けて力が加えられた場合でも支持部７６の変形を抑制できる。以上のことから、より強い力によってセパレータ６０をグロメット９０側（図１）に押し付けることができるため、セパレータ６０のガスセンサ１内における位置ズレを抑制できる。 As shown in FIG. 14, when the support portion 76u receives the force F1 from the separator 60 toward the tip end AS in the axial direction CD, the force F toward the tip end AS in the axial direction CD is applied to a predetermined portion of the taper portion 72u. Will be added. Among these forces, the component force in the direction in which the tapered portion 72u extends is the component force FAu, and the component force in the direction orthogonal to the extension direction is the component force FBu. Here, since the angle θa of the tapered portion 72A is smaller than the angle θb of the tapered portion 72u, the component force FB can be made smaller than the component force FBu. Thereby, a deformation | transformation of 72 A of taper parts can be suppressed. In addition, since the length L76 along the radial direction RD of the support portion 76 is less than or equal to half of the distance LA, the separator 60 extends to the support portion 76 as compared with the case where the length L76 is the same or smaller than the distance LA. Even when a force is applied toward the distal end AS in the axial direction CD, the deformation of the support portion 76 can be suppressed. From the above, the separator 60 can be pressed against the grommet 90 side (FIG. 1) with a stronger force, so that the displacement of the separator 60 in the gas sensor 1 can be suppressed.

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。 C. Variations:
In addition, this invention is not restricted to said Example and embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it is possible to implement in various aspects.

上記実施形態では、自動車の排気管内を流通する排気ガス中の酸素の有無を検出するガスセンサについて説明したが、これに限定されるものではなく、他の気体中の特定のガス（例えば、ＮＯｘ）を検出するための各種ガスセンサに本実施形態は適用可能である。 In the above embodiment, the gas sensor for detecting the presence or absence of oxygen in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe of the automobile has been described. However, the present invention is not limited to this, and a specific gas (for example, NOx) in another gas is not limited thereto. The present embodiment can be applied to various gas sensors for detecting.

１，１Ａ，１ｔ，１ｕ…ガスセンサ
７…外部プロテクタ
８…内部プロテクタ
９…保護層
１０…検出素子
１１…先端部
１２…後端部
１３…電極パッド
１８…素子部
１９…ヒータ
２０…スリーブ
２１…加締リング
２３…ガイド部
２５…溝
４０…接続端子
５０…主体金具
５１…ネジ部
５３…充填層
５４…後端部
５５…金属ホルダ
５６…セラミックホルダ
５７…棚部
５８…充填層
５９…筒孔
６０…セパレータ
６１…第１収容部
６２…外側面
６３…鍔部
６４…テーパ部
６５…第２収容部
６６…リード線
７０，７０Ａ，７０ｔ…保持部材
７１，７１ｔ…筒部
７２，７２ｔ…外側屈曲部
７２Ａ，７２ｕ…テーパ部
７３…内側延出部
７３ａ…内側屈曲部
７３ｂ…内側ストレート部
７３ｃ…内側当接部
７３ｅ…端部
７５…先端開口
７６…支持部
７６ｅ…端部
７６ｔ，７６ｕ…支持部
７８…先端側端部
７９，７９ｔ，７９ｕ…端部
８０…外筒
９０…グロメット
９１…挿通孔
ＡＳ…先端側
ＢＳ…後端側
Ｒ３，Ｒ７２，Ｒ７３ａ…曲率半径
Ｆ１…力
Ｆ２…力
ＬＡ…距離
ＦＡ…分力
ＦＢ…分力
ＣＤ…軸線方向
ＲＤ…径方向
ＣＬ…軸線
ＦＡｕ…分力
ＦＢｕ…分力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1t, 1u ... Gas sensor 7 ... External protector 8 ... Internal protector 9 ... Protective layer 10 ... Detection element 11 ... Front-end | tip part 13 ... Electrode pad 18 ... Element part 19 ... Heater 20 ... Sleeve 21 ... Clamping ring 23 ... Guide part 25 ... Groove 40 ... Connection terminal 50 ... Metal fitting 51 ... Screw part 53 ... Filling layer 54 ... Rear end 55 ... Metal holder 56 ... Ceramic holder 57 ... Shelves 58 ... Filling layer 59 ... Cylinder Hole 60 ... Separator 61 ... First housing part 62 ... Outer side surface 63 ... Bridge part 64 ... Tapered part 65 ... Second housing part 66 ... Lead wire 70, 70A, 70t ... Holding member 71, 71t ... Cylinder part 72, 72t ... Outer bent portion 72A, 72u ... Tapered portion 73 ... Inner extended portion 73a ... Inner bent portion 73b ... Inner straight portion 73c ... Inner contact portion 73e ... End portion 75 ... End opening 6 ... support part 76e ... end part 76t, 76u ... support part 78 ... front end side end part 79, 79t, 79u ... end part 80 ... outer cylinder 90 ... grommet 91 ... insertion hole AS ... front end side BS ... rear end side R3 R72, R73a ... radius of curvature F1 ... force F2 ... force LA ... distance FA ... component force FB ... component force CD ... axial direction RD ... radial direction CL ... axis line FAu ... component force FBu ... component force

Claims

A detection element that extends in the axial direction and detects the concentration of a specific gas;
A metal shell surrounding and holding the detection element;
A cylindrical outer cylinder attached to the rear end side of the metal shell,
A separator made of an insulating ceramic, and a separator disposed in the outer cylinder;
A cylindrical holding member that is disposed in a gap between the outer cylinder and the separator and holds the separator inside itself,
A cylindrical portion surrounding the outer surface of the separator;
An outer bent portion connected to the rear end of the cylindrical portion in the circumferential direction and curved so as to be reduced in diameter toward the inner side in the radial direction;
A plurality of support portions that are connected to the radially inner end of the outer bent portion at intervals in the circumferential direction, extend toward the radially inner side, and support the separator in the axial direction;
It is an inner extension portion that is connected to the radially inner end portion of the outer bent portion and is disposed between the two adjacent support portions in the circumferential direction, and is disposed on the distal end side in the axial direction. A holding member having a plurality of inner extending portions that sandwich the separator in the radial direction by having an inner side bent portion that is curved toward the front end and abutting the outer end surface of the separator. In a gas sensor comprising:
The gas sensor according to claim 1, wherein a radius of curvature of the outer bent portion is larger than a radius of curvature of the inner bent portion.

A detection element that extends in the axial direction and detects the concentration of a specific gas;
A metal shell surrounding and holding the detection element;
A cylindrical outer cylinder attached to the rear end side of the metal shell,
A separator made of an insulating ceramic, and a separator disposed in the outer cylinder;
A cylindrical holding member that is disposed in a gap between the outer cylinder and the separator and holds the separator inside itself,
A cylindrical portion surrounding the outer surface of the separator;
A taper portion connected to the rear end of the cylindrical portion in the circumferential direction and having a diameter reduced toward the inner side in the radial direction toward the rear end side in the axial direction;
A plurality of support portions connected to the radially inner end portion of the tapered portion at intervals in the circumferential direction, extending toward the radially inner side, and supporting the separator in the axial direction;
The taper portion is connected to the radially inner end portion and is disposed between the two adjacent support portions in the circumferential direction, and extends toward the distal end side in the axial direction. In a gas sensor comprising: a holding member having a plurality of inner extending portions that sandwich the separator in the radial direction by contacting the outer surface of the separator,
The angle formed by the direction extending from the front end side to the rear end side of the tapered portion and the axial direction is 45 ° or less,
The length of the support portion along the radial direction is not more than half of the maximum length along the radial direction of the contact position between the support portion and the separator and the outer surface of the cylindrical portion. A gas sensor characterized by that.